1. Průměrná známka studenta z pěti předmětů má být vypočtena s ohledem na počet hodin jednotlivých předmětů: matematika (\(5\) hodin, známka \(2\)), fyzika (\(3\) hodiny, známka \(1\)), chemie (\(2\) hodiny, známka \(3\)), český jazyk (\(4\) hodiny, známka \(2\)), dějepis (\(1\) hodina, známka \(1\)). Určete vážený aritmetický průměr.
Řešení příkladu:
Vážený aritmetický průměr se vypočítá podle vzorce:
Výsledek: Vážený aritmetický průměr je přibližně \(1{,}87\).
2. Tři výrobní linky vyrábějí výrobky s různou efektivitou. První linka vyrobí \(1000\) kusů při průměrné ceně \(20\) Kč, druhá \(1500\) kusů při ceně \(18\) Kč a třetí \(500\) kusů při ceně \(22\) Kč. Určete vážený průměr ceny výrobku.
Řešení příkladu:
Počty kusů jsou váhy, ceny jsou hodnoty. Použijeme vzorec:
Výsledek: Průměrná cena výrobku je přibližně \(19{,}33\) Kč.
3. Student měl během školního roku tři zkoušky z matematiky. První test měl váhu \(2\) a dostal známku \(3\), druhý váhu \(3\) a známku \(2\), třetí váhu \(5\) a známku \(1\). Vypočítejte výsledný vážený průměr známek.
4. Průměrná hmotnost čtyř skupin zvířat: první skupina (\(8\) zvířat, \(12\) kg), druhá (\(4\) zvířata, \(20\) kg), třetí (\(2\) zvířata, \(30\) kg), čtvrtá (\(6\) zvířat, \(10\) kg). Určete vážený průměr hmotnosti jednoho zvířete.
5. Investice: První projekt přinesl výnos \(5\) % při vkladu \(100000\) Kč, druhý \(3\) % při \(200000\) Kč, třetí \(6\) % při \(50000\) Kč. Jaký byl celkový vážený průměr výnosu?
7. Firma má tři typy zaměstnanců: \(10\) dělníků s průměrnou mzdou \(25000\) Kč, \(5\) administrativních pracovníků s mzdou \(35000\) Kč, \(2\) manažery s mzdou \(60000\) Kč. Vypočítejte průměrnou mzdu zaměstnance.
8. Student se připravuje na přijímačky a rozdělil čas takto: matematika \(5\) hodin (úspěšnost \(60\) %), český jazyk \(3\) hodiny (úspěšnost \(80\) %), angličtina \(2\) hodiny (úspěšnost \(90\) %). Jaká je vážená průměrná úspěšnost?
9. Při laboratorních měřeních byly zaznamenány hodnoty teploty: \(18\) °C (\(3\) měření), \(20\) °C (\(5\) měření), \(17\) °C (\(2\) měření). Vypočítejte vážený průměr teploty.
10. Firma má tři pobočky: první vydělala \(1\,000\,000\) Kč (váha \(4\)), druhá \(2\,000\,000\) Kč (váha \(3\)), třetí \(500\,000\) Kč (váha \(1\)). Určete vážený průměr výdělku jedné pobočky podle váh.
11. Student získal známky z pěti předmětů: z matematiky \(1\) (váha \(5\)), z fyziky \(2\) (váha \(4\)), z chemie \(1\) (váha \(3\)), z biologie \(3\) (váha \(2\)), a z dějepisu \(2\) (váha \(1\)). Vypočítej vážený průměr známek.
12. Průměrná hmotnost tří skupin zboží je následující: skupina A – \(10\) kg (váha \(4\)), skupina B – \(20\) kg (váha \(2\)), skupina C – \(15\) kg (váha \(6\)). Jaká je celková vážená průměrná hmotnost?
13. V závodě jsou vyráběny tři typy součástek. Typ A má průměrnou délku \(5\) cm (\(200\) kusů), typ B \(4{,}5\) cm (\(300\) kusů), typ C \(6\) cm (\(500\) kusů). Jaká je vážená průměrná délka?
14. Učitel hodnotí úlohu podle obtížnosti: lehká část (známka \(1\), váha \(2\)), střední část (známka \(2\), váha \(3\)), těžká část (známka \(3\), váha \(5\)). Urči výslednou známku.
17. Tři testy měly různou důležitost: první (váha \(1\), známka \(3\)), druhý (váha \(2\), známka \(2\)), třetí (váha \(4\), známka \(1\)). Jaký je celkový průměr?
18. V databázi jsou záznamy různých velikostí: \(10\) záznamů po \(100\) MB, \(20\) po \(250\) MB, \(5\) po \(500\) MB. Urči průměrnou velikost záznamu.
19. Ve škole psali studenti test, který měl dvě části. První část tvořila \(40\,\%\) výsledku (průměr \(2\)), druhá část \(60\,\%\) (průměr \(1\)). Jaký je celkový vážený průměr?
20. Firma vyrábí produkty ve třech linkách. Linka A (\(30\,\%\) výroby, průměrná kvalita \(8\)), B (\(50\,\%\), kvalita \(7\)), C (\(20\,\%\), kvalita \(9\)). Jaká je vážená průměrná kvalita?
21. Tři dělníci odvedli práci za různou dobu. První pracoval \(5\) hodin a měl průměrnou výkonnost \(80\) jednotek/hod, druhý \(3\) hodiny s výkonností \(120\) jednotek/hod a třetí \(2\) hodiny s výkonností \(200\) jednotek/hod. Jaká byla jejich vážená průměrná výkonnost?
Odpověď: Vážená průměrná výkonnost byla \(116\) jednotek za hodinu.
22. V obchodě se prodávaly tři druhy jablek. První druh stál \(25\) Kč/kg a prodalo se ho \(30\) kg, druhý druh stál \(30\) Kč/kg a prodalo se ho \(50\) kg, třetí druh stál \(40\) Kč/kg a prodalo se ho \(20\) kg. Jaká byla průměrná cena jednoho kilogramu jablek?
Odpověď: Průměrná cena jednoho kilogramu jablek byla \(30{,}50\) Kč.
23. Třída psala test, ve kterém měli studenti různý počet bodů. \(5\) studentů mělo \(70\) bodů, \(10\) studentů mělo \(50\) bodů a \(5\) studentů mělo \(30\) bodů. Jaký byl vážený průměrný počet bodů ve třídě?
24. Směs dvou roztoků obsahuje \(4\) litry roztoku s koncentrací \(10\,\%\) a \(6\) litrů roztoku s koncentrací \(25\,\%\). Jaká je výsledná koncentrace směsi?
Odpověď: Výsledná koncentrace směsi je \(19\,\%\).
25. V závodě běželi tři běžci různé úseky různou rychlostí. První běžel \(2\) km rychlostí \(10\) km/h, druhý \(3\) km rychlostí \(12\) km/h, třetí \(5\) km rychlostí \(8\) km/h. Jaká byla průměrná rychlost běžců vzhledem k délce úseků?
26. Student během semestru napsal \(4\) testy s váhou \(1\), \(2\), \(3\) a \(4\). Získal známky \(3\), \(2\), \(1\) a \(1\). Jaký je vážený průměr známek?
27. Závodník dosáhl na třech tratích rychlosti \(60\) km/h na \(1\) km, \(40\) km/h na \(2\) km a \(30\) km/h na \(3\) km. Jaká je vážená průměrná rychlost?
Odpověď: Průměrná rychlost je přibližně \(38,33\) km/h.
28. V chemické laboratoři se smíchaly tři roztoky: \(2\) litry s koncentrací \(5\,\%\), \(3\) litry s \(15\,\%\) a \(5\) litrů s \(10\,\%\). Jaká je výsledná koncentrace?
29. Firma má tři pobočky s průměrnými měsíčními zisky \(1{,}5\) mil. Kč, \(2{,}5\) mil. Kč a \(3\) mil. Kč. Pobočky zaměstnávají \(20\), \(30\) a \(50\) lidí. Jaký je průměrný zisk na zaměstnance?
Odpověď: Průměrný zisk na zaměstnance je \(2{,}55\) mil. Kč.
30. Učitel hodnotí úkoly s různou váhou: domácí úkol (váha \(1\)) – známka \(2\), projekt (váha \(4\)) – známka \(1\), test (váha \(5\)) – známka \(3\). Jaká je výsledná známka?
Medián je hodnota na pozici \( \frac{11+1}{2} = 6 \), tedy \( 12 \).
Modus je hodnota \( 14 \), která se vyskytuje 3×.
Percentil
51. V datové sadě je \( 20 \) hodnot seřazených vzestupně. Určete hodnotu \( 25. \) percentilu (1. kvartilu).
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 20 \).
Index \( 25. \) percentilu vypočítáme podle vzorce: \( i = \frac{25}{100} \times (n + 1) = \frac{25}{100} \times 21 = 5{,}25 \).
Hodnota percentilu leží mezi \( 5. \) a \( 6. \) hodnotou v datové sadě, konkrétně \( 0{,}25 \) násobek vzdálenosti mezi nimi.
Například pokud je \( 5. \) hodnota \( 10 \) a \( 6. \) hodnota \( 12 \), pak \( 25. \) percentil je \( 10 + 0{,}25 \times (12 – 10) = 10{,}5 \).
52. V souboru je \( 15 \) seřazených hodnot. Určete \( 80. \) percentil a popište, co tento percentil znamená.
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 15 \).
Index \( 80. \) percentilu: \( i = \frac{80}{100} \times (n + 1) = 0{,}8 \times 16 = 12{,}8 \).
\( 80. \) percentil je tedy mezi \( 12. \) a \( 13. \) hodnotou v datové sadě, \( 0{,}8 \) násobek vzdálenosti mezi nimi.
Pokud je \( 12. \) hodnota \( 50 \) a \( 13. \) hodnota \( 55 \), pak \( 80. \) percentil je \( 50 + 0{,}8 \times (55 – 50) = 54 \).
Význam: \( 80 \, \% \) hodnot je menších nebo rovných této hodnotě.
53. V datové sadě \( 25 \) hodnot najděte hodnotu \( 50. \) percentilu (mediánu) a vysvětlete postup.
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 25 \) (lichý počet).
Index \( 50. \) percentilu: \( i = \frac{50}{100} \times (n + 1) = 0{,}5 \times 26 = 13 \).
\( 50. \) percentil je hodnota na \( 13. \) pozici, tedy medián.
Medián je hodnota, která rozděluje data na dvě stejně početné části.
54. Určete \( 10. \) percentil v datové sadě \( 30 \) hodnot. Popište, jak se percentil používá v praxi.
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 30 \).
Index \( 10. \) percentilu: \( i = \frac{10}{100} \times (n + 1) = 0{,}1 \times 31 = 3{,}1 \).
Percentil leží mezi \( 3. \) a \( 4. \) hodnotou, konkrétně \( 0{,}1 \) násobek vzdálenosti mezi nimi.
Praktický význam: \( 10 \, \% \) hodnot je menších nebo rovných této hodnotě – např. při hodnocení výsledků testů ukazuje slabší výkony.
55. V souboru \(18\) hodnot určete \(95.\) percentil. Vysvětlete význam tohoto percentilu a jeho využití.
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 18 \).
Index \(95.\) percentilu: \( i = \frac{95}{100} \times (18 + 1) = 0{,}95 \times 19 = 18{,}05 \).
\(95.\) percentil je téměř na poslední pozici, mezi \(18.\) a \(19.\) hodnotou (pokud by \(19.\) byla, interpolujeme).
Význam: \(95 \%\) hodnot je menších nebo rovných této hodnotě; často se používá ke stanovení horní hranice normálního rozdělení.
56. Mějme datovou sadu \(12\) hodnot. Určete \(60.\) percentil a popište postup výpočtu.
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 12 \).
Index \(60.\) percentilu: \( i = \frac{60}{100} \times (12 + 1) = 0{,}6 \times 13 = 7{,}8 \).
\(60.\) percentil leží mezi \(7.\) a \(8.\) hodnotou, konkrétně \(0{,}8\) násobek vzdálenosti mezi nimi.
Pokud je \(7.\) hodnota \(20\) a \(8.\) hodnota \(25\), pak percentil je \( 20 + 0{,}8 \times (25 – 20) = 24 \).
57. V datové sadě \(22\) hodnot urči \(5.\) percentil a vysvětli jeho význam.
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 22 \).
Index \(5.\) percentilu: \( i = \frac{5}{100} \times (22 + 1) = 0{,}05 \times 23 = 1{,}15 \).
\(5.\) percentil leží mezi \(1.\) a \(2.\) hodnotou, \(0{,}15\) násobek vzdálenosti mezi nimi.
Význam: ukazuje na velmi nízké hodnoty v datové sadě, užitečné pro odhalení extrémů či odlehlých hodnot.
58. Určete \(70.\) percentil v datové sadě obsahující \(16\) hodnot.
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 16 \).
Index \(70.\) percentilu: \( i = \frac{70}{100} \times (16 + 1) = 0{,}7 \times 17 = 11{,}9 \).
Percentil je mezi \(11.\) a \(12.\) hodnotou, \(0{,}9\) násobek vzdálenosti mezi nimi.
59. V datové sadě \(14\) hodnot vypočítejte \(30.\) percentil a vysvětlete jeho význam.
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 14 \).
Index \(30.\) percentilu: \( i = \frac{30}{100} \times (14 + 1) = 0{,}3 \times 15 = 4{,}5 \).
\(30.\) percentil je průměr \(4.\) a \(5.\) hodnoty.
Význam: \(30 \%\) hodnot je menších nebo rovných této hodnotě.
60. V datové sadě \(10\) hodnot určete \(90.\) percentil a popište postup výpočtu.
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 10 \).
Index \(90.\) percentilu: \( i = \frac{90}{100} \times (10 + 1) = 0{,}9 \times 11 = 9{,}9 \).
Percentil je mezi \(9.\) a \(10.\) hodnotou, \(0{,}9\) násobek vzdálenosti mezi nimi.
Význam: \(90 \%\) hodnot je menších nebo rovných této hodnotě.
61. V městě žije \(1000\) lidí. \(75\) % z nich vlastní domácí mazlíčky. Z těchto majitelů má \(60\) % kočku, \(30\) % psa a zbytek jiná zvířata. Kolik lidí má psa?
Řešení příkladu:
Celkem lidí: \(1000\)
Počet majitelů domácích mazlíčků: \(1000 \times \frac{75}{100} = 750\)
Počet majitelů psa: \(750 \times \frac{30}{100} = 225\)
Odpověď: \(225\) lidí má psa.
62. Z \(120\) studentů se \(40\) % zúčastnilo matematické soutěže. Z těchto účastníků uspělo \(70\) %. Kolik studentů uspělo?
Řešení příkladu:
Počet účastníků soutěže: \(120 \times \frac{40}{100} = 48\)
Počet úspěšných studentů: \(48 \times \frac{70}{100} = 33{,}6 \approx 34\)
Odpověď: Přibližně \(34\) studentů uspělo.
63. Cena zboží se zvýšila o \(15\) % a poté se na ni vztahovala sleva \(10\) %. Jaké je konečné procentní zvýšení nebo snížení ceny oproti původní ceně?
Řešení příkladu:
Označíme původní cenu jako \(C\).
Po zvýšení o \(15\) %: \(C \times 1{,}15\).
Poté sleva \(10\) % z nové ceny: \(C \times 1{,}15 \times 0{,}9 = C \times 1{,}035\).
Konečná cena je \(103{,}5\) % původní ceny, což znamená zvýšení o \(3{,}5\) %.
64. Zaměstnanec dostal zvýšení platu o \(12\) %. O tři měsíce později mu plat snížili o \(8\) %. Jaká je nyní procentní změna jeho platu oproti původní hodnotě?
Řešení příkladu:
Původní plat: \(P\).
Po zvýšení: \(P \times 1{,}12\).
Po snížení: \(P \times 1{,}12 \times 0{,}92 = P \times 1{,}0304\).
Plat je nyní \(103{,}04\) % původního, tedy zvýšen o \(3{,}04\) %.
65. Během roku se počet obyvatel města zvýšil o \(5\) %. V následujícím roce však došlo k poklesu o \(7\) %. Jaká je celková procentní změna počtu obyvatel za oba roky?
Řešení příkladu:
Původní počet obyvatel: \(N\).
Po prvním roce: \(N \times 1{,}05\).
Po druhém roce: \(N \times 1{,}05 \times 0{,}93 = N \times 0{,}9765\).
Celková změna: \(0{,}9765 – 1 = -0{,}0235\) neboli pokles o \(2{,}35\) %.
66. Pokud \( 30\% \) studentů ztratí zájem o určitý předmět a zbytek zůstane, a poté \( 20\% \) z těch, kteří zůstali, také odejde, kolik procent studentů zůstane?
67. Výrobek byl nejprve zlevněn o \( 25\% \), poté byla cena zvýšena o \( 20\% \). Jaká je konečná cena výrobku vzhledem k původní ceně?
Řešení příkladu:
Původní cena: \( C \).
Po zlevnění o \( 25\% \): \( C \times 0.75 \).
Po zvýšení o \( 20\% \): \( C \times 0.75 \times 1.20 = C \times 0.9 \).
Konečná cena je \( 90\% \) původní ceny, tedy sleva \( 10\% \) oproti původní ceně.
68. V obchodě byl obrat zvýšen o \( 18\% \) a poté snížen o \( 10\% \). Jaké je procentní zvýšení nebo snížení obratu?
Řešení příkladu:
Označíme původní obrat jako \( O \).
Po zvýšení: \( O \times 1.18 \).
Po snížení: \( O \times 1.18 \times 0.90 = O \times 1.062 \).
Obrat vzrostl o \( 6.2\% \) oproti původní hodnotě.
69. Populace zvířat v rezervaci se zvýšila o \( 8\% \) za první rok, pak o dalších \( 6\% \) za druhý rok. Jaké je celkové procentní zvýšení populace za dva roky?
Řešení příkladu:
Původní populace: \( P \).
Po prvním roce: \( P \times 1.08 \).
Po druhém roce: \( P \times 1.08 \times 1.06 = P \times 1.1448 \).
Celkové zvýšení je \( 14.48\% \) oproti původní populaci.
70. Cena určité akcie klesla o \( 12\% \), ale poté se zvýšila o \( 15\% \). Jaká je konečná procentní změna ceny akcie?
Řešení příkladu:
Původní cena: \( C \).
Po poklesu o \( 12\% \): \( C \times 0.88 \).
Po zvýšení o \( 15\% \): \( C \times 0.88 \times 1.15 = C \times 1.012 \).
Konečná cena je \( 101.2\% \) původní ceny, což znamená zvýšení o \( 1.2\% \).
Kvartil
71. Ve třídě je \(20\) studentů. Jejich výsledky z testu jsou seřazeny od nejmenšího po největší: \(45\), \(48\), \(50\), \(52\), \(53\), \(55\), \(58\), \(60\), \(62\), \(65\), \(67\), \(68\), \(70\), \(72\), \(75\), \(77\), \(80\), \(82\), \(85\), \(90\). Najděte první kvartil (Q1).
72. V dané sadě dat je \(15\) hodnot: \(12\), \(15\), \(18\), \(20\), \(22\), \(24\), \(26\), \(28\), \(30\), \(32\), \(35\), \(37\), \(40\), \(42\), \(45\). Určete medián a třetí kvartil (Q3).
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 15 \).
Medián je prvek na pozici \( \frac{n+1}{2} = 8 \) – \(8.\) hodnota je \(28\).
73. Pro dataset: \(5\), \(7\), \(9\), \(10\), \(12\), \(15\), \(18\), \(20\), \(22\), \(25\), vypočítejte první a třetí kvartil bez interpolace (použijte pozici zaokrouhlenou dolů).
74. V datové sadě je \(25\) hodnot. Jaká je pozice mediánu a kvartilů \(Q1\) a \(Q3\)? Vysvětlete jejich umístění v posloupnosti.
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 25 \).
Medián je prvek na pozici \( \frac{n+1}{2} = \frac{26}{2} = 13 \).
První kvartil Q1 na pozici \( \frac{n+1}{4} = \frac{26}{4} = 6{,}5 \) – mezi \(6.\) a \(7.\) prvkem.
Třetí kvartil Q3 na pozici \( 3 \times \frac{n+1}{4} = 3 \times 6{,}5 = 19{,}5 \) – mezi \(19.\) a \(20.\) prvkem.
Pro Q1 a Q3 se používá interpolace mezi sousedními hodnotami.
75. V sadě dat je \(8\) hodnot: \(3\), \(5\), \(7\), \(9\), \(11\), \(13\), \(15\), \(17\). Vypočítejte kvartily \(Q1\), \(Q2\) a \(Q3\) s použitím interpolace.
Řešení příkladu:
Počet hodnot \( n = 8 \).
Poloha Q1: \( \frac{n+1}{4} = \frac{9}{4} = 2{,}25 \), mezi \(2.\) (\(5\)) a \(3.\) (\(7\)) hodnotou.
76. V seznamu je \(13\) hodnot: \(2\), \(4\), \(6\), \(8\), \(10\), \(12\), \(14\), \(16\), \(18\), \(20\), \(22\), \(24\), \(26\). Určete medián a kvartily \(Q_1\) a \(Q_3\) bez interpolace.
Řešení příkladu:
Počet hodnot \(n = 13\).
Medián je hodnota na pozici \(\frac{n+1}{2} = 7\), což je \(14\).
\(Q_1\) na pozici \(\frac{n+1}{4} = 3{,}5\), zaokrouhleno dolů na \(3\)., tedy \(6\).
\(Q_3\) na pozici \(3 \times \frac{n+1}{4} = 10{,}5\), zaokrouhleno dolů na \(10\)., tedy \(20\).
Medián = \(14\), \(Q_1 = 6\), \(Q_3 = 20\).
77. Dataset: \(11\), \(13\), \(15\), \(17\), \(19\), \(21\), \(23\), \(25\), \(27\), \(29\), \(31\), \(33\), \(35\), \(37\), \(39\), \(41\). Najděte první a třetí kvartil pomocí interpolace.